C51单片微机的串行口原理及应用

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1、第七章80C51单片微机的串行口原理及应用通常把计算机与外界的数据传送称为通信，随着80C51单片微机应用范围的不断拓宽，单台仪器仪表或控制器往往会带有不止一个的单片微机，而多个智能仪器仪表或控制器在单片微机应用系统中又常常会构成一个分布式采集、控制系统，上层由PC机进行集中管理等。单片微机的通信功能也随之得到发展。7.1串行数据通信概述⒈并行传送方式与串行传送方式计算机的数据传送共有两种方式∶并行数据传送和串行数据传送。⑴并行传送方式在数据传输时，如果一个数据编码字符的所有各位都同时发送、并排传输，又同时被接收，则将这种传送方式称为并行传送方式。⑵串行传送方式在数据传输

2、时，如果一个数据编码字符的所有各位不是同时发送，而是按一定顺序，一位接着一位在信道中被发送和接收，则将这种传送方式称为串行传送方式。串行传送方式的物理信道为串行总线。⒉单工方式、半双工方式、全双工方式⑴单工方式信号(不包括联络信号)在信道中只能沿一个方向传送，而不能沿相反方向传送的工作方式称为单工方式。⑵半双工方式通信的双方均具有发送和接收信息的能力，信道也具有双向传输性能，但是，通信的任何一方都不能同时既发送信息又接收信息，即在指定的时刻，只能沿某一个方向传送信息。这样的传送方式称为半双工方式。⑶全双工方式若信号在通信双方之间沿两个方向同时传送，任何一方在同一时刻既能发送又能接

3、收信息，这样的方式称为全双工方式。⒊异步传输和同步传输在数据通信中，要保证发送的信号在接收端能被正确地接收，必须采用同步技术。常用的同步技术有两种方式，一种称为异步传输也称起止同步方式，另一种称为同步传输也称同步字符同步方式。⑴异步传输异步传输以字符为单位进行数据传输，每个字符都用起始位、停止位包装起来，在字符间允许有长短不一的间隙。在单片微机中使用的串行通信都是异步方式。⑵同步传输同步传输用来对数据块进行传输，一个数据块中包含着许多连续的字符，在字符之间没有空闲。同步传输可以方便地实现某一通信协议要求的帧格式。⒋波特率(BAUDRATE)串行通信的传送速率用于说明数据传送的快慢

4、，波特率表示串行通信时每秒钟传送“位”的数目，比如1秒钟传送1位，就是1波特。即1波特＝1bps(位/秒)串行通信常用的标准波特率在RS-232C标准中已有规定，如波特率为600、1200、2400、4800、9600、19200等等。假若数据传送速率为120字符/秒，而每一个字符帧已规定为10个数据位，则传输速率为120×10＝1200位/秒，即波特率为1200，每一位数据传送的时间为波特率的倒数：T＝1÷1200＝0.833ms7.280C51串行口及控制7.2.180C51串行口结构串行数据通信主要有二个技术问题，一个是数据传送，另一个是数据转换。80C51中的串行口是一个

5、全双工的异步串行通信接口，它可作UART（通用异步接收和发送器）用，也可作同步移位寄存器用。80C51串行口基本结构如图7–1所示。主要由两大部分组成。⒈波特率发生器：主要由T1、T2及内部的一些控制开关和分频器所组成。它提供串行口的时钟信号为TXCLOCK（发送时钟）和RXCLOCK（接收时钟）。相应的控制波特率发生器的特殊功能寄存器有TMOD、TCON、T2CON、PCON、TL1、TH1、TL2、TH2等。⒉串行口的内部包含：⑴串行数据缓冲寄存器SBUF有接收缓冲器SBUF和发送缓冲器SBUF，以便80C51能以全双工方式进行通信。它们在物理上是隔离的，但是占用同一个地址(

6、99H)。串行发送时，从片内总线向发送缓冲器SBUF写入数据；串行接收时，从接收缓冲器SBUF中读出数据。⑵串行口控制寄存器：SCON。⑶串行数据输入／输出引脚接收方式下，串行数据从RXD（P3．0）引脚输入，串行口内部在接收缓冲器之前还有移位寄存器，从而构成了串行接收的双缓冲结构，可以避免在数据接收过程中出现帧重叠错误，即在下一帧数据来时，前一帧数据还没有读走。在发送方式下，串行数据通过TXD（P3．1）引脚输出。⑷串行口控制逻辑：·接受来自波特率发生器的时钟信号——TXCLOCK（发送时钟）和RXCLOCK（接收时钟）；·控制内部的输入移位寄存器将外部的串行数据转换为并行数据

7、；·控制内部的输出移位寄存器将内部的并行数据转换为串行数据输出；·控制串行中断（RI和TI）。7.2.280C51串行口控制⒈串行口状态控制寄存器SCON串行口状态控制寄存器SCON用来控制串行通信的方式选择、接收，指示串行口的中断状态。寄存器SCON既可字节寻址也可位寻址，字节地址为98H，位地址为98H～9FH。其格式如下：各位的意义如下：SM0(SCON.7)，SM1(SCON.6)——串行口工作方式选择位。其功能见表7–1。SM2(SCON.5)—允许方式2、3中的多处理